糖代谢-糖异生

糖代谢的其它途径第二节、

糖异生1、糖异生作用的途径2、糖异生作用的能量消耗3、Cori循环4、糖异生的调控糖异生作用（G

luconeogenesis）一、糖异生作用（G

luconeogenesis）糖异生作用：以非糖物质

(乳酸、

丙酮酸、

丙酸、

甘油、

生糖氨基酸等)作为前体合成葡萄糖的作用。场所：动物的肝、

肾维持机体血糖稳态所必需：-人体空腹血糖70~110

mg/dl

(体液仅载有~20g

Glc)正常成人消耗：~160g/d糖原储存总量(肝+肾)：180~200g-某些组织器官以Glc为惟一或主要能源红细胞(无线粒体)、

脑、

肾髓质、

睾丸、

眼晶状体等心脏输出总血量的1/5~1/4进入脑，后者每天需消耗约120g

Glc(75%)-激素调节降血糖：胰岛素升血糖：胰高血糖素、

糖皮质激素和肾上腺素等-

无论动物还是植物，PEP

G6P均为不同前体生物合成糖类的通用途径-

只有植物和光合细菌能够将CO2转化成糖类raw

materialsforgluconeogenesis用简单前体合成糖类糖异生作用天冬氨酸α

-酮戊二酸草酰乙酸苹果酸 NAD+线粒体ADP

+

PiATP

+

CO2

丙酮酸羧化酶丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸GDP

+

CO2

磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶

草酰乙酸

苹果酸胞液天冬氨酸绕行

1丙酮酸羧化支路NADH

+

H+谷氨酸丙酮酸GTP丙酮酸激活PEP1、丙酮酸被羧化成草酰乙酸

________________(生物素作为辅助因子)1ATP

被水解2、

草酰乙酸脱羧，磷酸化成磷酸烯醇丙酮酸1

GTP

被水解

注意：丙酮酸中加入的CO2在PEP激活过程中又游离出来，总反应式：Pyruvate

+ATP

+GTPPEP

+ADP

+

GDP

+

Pi这两步连续发生的羧化-脱羧反应即是丙酮酸得以活化的机制，因为草酰乙酸的脱羧可促进PEP的生成。细胞质线粒体丙酮酸到

PEP的迂回措施胞液中的[NADH]/[NAD+]要比线粒体中的低105倍，NADH的消耗(2nd

支路反应中1,3-BP-甘油酸

甘油醛-3-P)必须由线粒体内的还原当量转

换予以补充。肝细胞可以乳酸为生糖前体，在胞液中将其转化成丙酮酸时即

可得到所需的NADH，故可直接在线粒体内将草酰乙酸转变成PEP后再转运到胞液中。线

粒

体

和

胞

液中的

P

E

P

羧

激

酶

分

别

由

不同的基

因编码。普通细胞肝细胞-脑/肌细胞无该酶F-1,6-BP酶∆G’0

=

-16.3

kJ/molG6P酶∆G’0

=

-13.8

kJ/mol绕行2和3均为磷酯键水解9关键酶：丙酮酸羧化酶，磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶，果糖二磷酸酶，葡萄糖磷酸酶。糖异生的关键酶△G°

（

-37.7

kJ/mol）

，但6个高能磷酸键被用来由丙酮酸合成葡萄糖糖酵解的反向只需要2个ATP：2pyruvate+2ATP+2NADH+2H2O

glucose+2ADP+2Pi

+2NAD+但

DG’°>

+63

kJ/mol如此高的能量投入显然意味着糖异生并非糖酵解的简单逆转二、糖异生是必需的耗能反应葡萄糖糖异生丙酮酸NADH葡萄糖糖酵解丙酮酸NADH三、

Cori循环葡萄糖血液乳酸乳酸乳酸肌肉肝四、糖异生的调节醣酵解和糖异生的调控比较磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶丙酮酸羧化酶磷酸果糖激酶2nd

支路果糖二磷酸酶丙酮酸激酶1st

支路（1）当肝细胞内甘油，氨基酸，乳酸及丙酮酸等糖异生的原料增高时，糖异生作用增强。（2）丙酮酸羧化酶必须有乙酰CoA存在时才有活性。（3）ATP可抑制磷酸果糖激酶，激活果糖二磷酸酶，而ADP和AMP的作用正好与ATP相反。

故ATP能促进糖异生；ADP与AMP则抑制糖异生。糖异生的调节

诱导肝细胞中磷酸烯醇式丙酮酸的生成。

促进脂肪动员

{甘油

：糖异生原料。

诱导肝脏合成糖异生的四种关键酶

抑制四种关键酶的合成。

促进肝外组织蛋白分解

促进脂库动员脂肪酸

─_____分解乙酰CoA肾上腺素

胰高血糖素

对抗肾上腺素和胰高血糖素的作用。

糖异生原料,

特别是磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶。胰岛素糖皮质激素（4）激素调节激活丙酮酸羧化酶抑制糖异生（

1）维持血糖浓度的恒定。（2）补充肝糖原。（3）调节酸碱平衡。生理意义丙酮酸既可通过糖异生

作用转化为葡萄糖，也

能被氧化成乙酰

-CoA以提供能量。

这两个途

径中的1st个酶分别受

到乙酰

-CoA的别构调

节：激活丙酮酸羧化酶

和抑制丙酮酸脱氢酶系无论其来源如何，乙酰-CoA在动物体内都不能作为糖异生的前体：通过TCA循环后总会有2个C以CO2形式脱下，不

能净产生草酰乙酸。糖异生作用-糖异生指由非己糖前体物转变为葡萄糖的全过程，主要发生在肝脏。-糖异生与糖酵解的多数反应是共有并